CN101865609A - 一种回收冷却废气热能的新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种回收冷却废气热能的新工艺，其特征在于含有以下工艺过程：环冷机内烧结矿按温度高低分成三段：低温、中温和高温。在低温段：将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热，如图1中⑥所示，温度升高至120--250℃，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风，如图1中(11)所示；中温段换热：图1中⑤在中温段使用有机朗肯循环回收余热资源；高温段换热：如图1中④所示，在高温段利用余热锅炉回收热风热能；本发明充分利用了热风循环及有机朗肯循环回收烧结低温余热，使污染物的排放量减少，热能回收率提高，烧结矿成品率提高，达到了节能减排的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种回收冷却废气热能的新工艺，属于冶金节能减排技术领域。
背景技术
现有烧结过程的用能情况大体如下：
现有烧结矿余热回收情况如下：冷却废气热和烧结烟气物理热占到热支出的39.9％，目前运用热风烧结、热风点火及热风解冻混合物料等直接回收方式，及建成余热锅炉或余热锅炉发电***，产生蒸汽或利用产生的蒸汽发电的间接回收方式，对烧结烟气物理热、冷却废气热进行利用。但存在这样的问题：回收效率低，可资利用余热资源很大，回收利用的不及10％。鉴于烧结工序的特点，有必要从工艺技术改进，最大限度的提高一次资源利用率，减少固耗、气耗等；充分利用二次热源，根据不同工质的特点综合利用，改善中低温废气热的综合利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提高回收效率，提高中低温热能综合利用率。
本发明回收冷却废气热能的方法技术方案：环冷机内回收冷却废气热能按温度高低分成三段：低温、中温和高温分别安装三个风罩，三个风罩通过热风循环管11与第一风机2和第二风机3；在低温段，通过第三风罩6将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风；在中温段换热：通过第二风罩5在中温段使用有机朗肯循环回收余热资源；在高温段换热：通过第一风罩4，在高温段利用余热锅炉回收热风热能。
由第一风罩4收集的热风温度为350℃--450℃，经余热锅炉与工质水换热产生375℃、2.06Mpa的过热水蒸气，推动汽轮机发电。
由第二风罩5收集热风的温度为250--350℃，经蒸发器与有机工质R245fa换热产生140℃、1.93Mpa的R245fa的过热蒸气，带动有机透平做功发电。
通过第三风罩6将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热后，温度升高至120--250℃，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风以备推动汽轮机发电和有机透平做功发电过程中的冷源所需。
利用水与有机工质的循环发电。
所述的循环热风过剩热风量大，温度150℃左右，可进行直接利用解冻混合物料。
本发明回收冷却废气热能的方法如图1所示，将环冷机内烧结矿分成高温段、中温段和低温段，主要余热回收流程分三个过程，如下：
过程1：以过程三的混合热空气为冷却介质，如图1所示，在第一段与烧结矿强制换热，由第一风罩收集热风，做为余热锅炉的驱动热源。由于过程三产生的混合热空气温度在100℃以上，在过程一的换热风量一定时，可产生350--450℃的热风。这部分热风经过余热锅炉与软水换热，使其在锅炉内吸收热量，在一定压强下产生过热蒸气，带动汽轮机做功，推动发电机发电。具体工艺过程如图2。
过程2：过程三的混合热空气可与部分环境空气混合，经过自动阀门调整，使这部分混合空气温度适宜，作为冷却介质通过风道，强制混合空气吸收烧结矿热量，再由风罩二收集，作为驱动热源，在蒸发器内与有机工质换热，产生过热蒸气，带动透平做功，推动发电机发电。具体工艺过程如图3。
过程3：环境空气与烧结矿在环冷机的第三段强制换热，如图1所示，由第三风罩收集热风，温度控制在120--250℃。这部分热风作为循环热风，为过程一、过程二提供冷却介质。另外，过剩的低温废气引至二次混合机和机头布料前混合料矿槽，对烧结前的混合料进行预热，这部分废气量大，在150℃左右，可使混合料温达到65℃的露点以上；提高混合料温度，可显著减少料层过湿现象，改善透气性，有利于烧结过程，加快垂直烧结速度，提高烧结机利用系数，从而提高烧结矿产量。
本发明方法的有益效果是：引入新工艺方法，充分利用热风循环和有机朗肯循环，达到最大限度回收低温热能、提高烧结效率的效果。
附图说明
图1是本发明的余热回收新工艺流程示意图。
①环冷机，②第一风机，③第二风机，④第一风罩，⑤第二风罩，⑥第三风罩，⑦电动风阀，⑧经余热锅炉换热，⑨经蒸发器换热，⑩直接利用，(11)循环热风。
图2是余热锅炉发电示意图。
21、热风；22、余热锅炉；23、汽轮机；24、水泵；25、闪蒸器；26、冷凝器；27、冷却塔；28、补水***；29发电机。
图3是有机朗肯循环发电示意图。
31、热风；32、蒸发器；33、工质泵；34、蝶形阀；35、补工质***；36、冷凝器；37、有机透平；38、发电机；39、冷却塔；30、闪蒸器。
具体实施方式
下面以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
环冷机内回收冷却废气热能按温度高低分成三段：低温、中温和高温分别安装三个风罩，三个风罩通过热风循环管11与第一风机2和第二风机3；在低温段，通过第三风罩6将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热，温度升高至120-250℃，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风；在中温段换热：通过第二风罩5在中温段使用有机朗肯循环回收余热资源；在高温段换热：通过第一风罩4，在高温段利用余热锅炉回收热风热能，并通过下面三个过程实现：
过程一：以过程三的混合热空气(如图1(11))所示为冷却介质，图1中，在烧结矿高温段强制换热，如图1中④所示，由第一风罩收集热风，作为余热锅炉的驱动热源，如图1⑧。由于过程三产生的混合热空气温度在100℃以上，在过程一的换热风量一定时，图1中④将收集350--450℃的热风。这部分热风经过余热锅炉图1⑧与锅炉内软水换热，使其吸收热风热量，在一定压强下产生过热蒸气，带动汽轮机做功，推动发电机发电。具体工艺过程如图2。
过程二：过程三的混合热空气可与部分环境空气混合，经过图1⑦电动风阀调整，使这部分混合空气温度适宜，作为冷却介质通过风道，在烧结矿中温段，强制混合空气吸收烧结矿热量，如图1中⑤所示，由风罩二收集，作为驱动热源，在蒸发器内与有机工质换热，如图1⑨所示，产生过热蒸气，带动透平做功，推动发电机发电。具体工艺过程如图3。
过程三：环境空气与环冷机内烧结矿低温段强制换热，如图1⑥所示，由风罩三收集热风，温度控制在120--250℃。这部分热风作为循环热风，如图1(11)，为过程一、过程二提供冷却介质。另外，对图1⑩，可直接用来解冻物料：过剩的低温废气引至二次混合机和机头布料前混合料矿槽，对烧结前的混合料进行预热，这部分废气量大，在150℃左右，可使混合料温达到65℃的露点以上；提高混合料温度，可显著减少料层过湿现象，改善透气性，有利于烧结过程，加快垂直烧结速度，提高烧结机利用系数，从而提高烧结矿产量。
实施例1某钢厂利用600m2的环冷机，安装了一套图3所示工艺流程余热发电***(ORCS)。。图3过程②进口风温达370℃，该***采用F-85低沸点有机介质循环发电，装机容量14.8MW，发电量12.5MW，运行率达85％左右。改进后，图2与图3工艺并联，充分利用图1(11)循环热风，电站工程装机容量20MW，实际运行率90％以上.提高了资源可资利用效率。
实施例2某钢厂两台130m2的烧结机，年产烧结矿249万t，烧结矿冷却各配1台145m2鼓风环式冷却机。改进前，图1过程①、②运行过程中，排出的低温热风由④收集，经过过程⑧产生蒸汽，然后进入图2所示工艺流程做功发电，图2中过程②进口风温在260-320℃之间，工程装机容量5000KW，实际运行率不足80％，采用图1工艺，加入⑤、⑥，充分利用(11)，并引入图3工艺流程，图2过程②进口风温达400℃左右，图3过程②进口风温300℃左右，除为烧结机提供工艺所需要的30万Nm3/h热风外，还产生28万Nm3/h的热风供直接利用。改进后，电站工程装机容量8000KW，实际运行率90％以上；实现热风烧结、热风解冻混合物料，烧结矿转鼓强度提高2.24％，烧结矿成品率提高0.67％；年节约标煤4.80万吨。
Claims (6)
1.一种回收冷却废气热能的方法，其特征在于：环冷机内回收冷却废气热能按温度高低分成三段：低温、中温和高温分别安装三个风罩，三个风罩通过热风循环管11与第一风机2和第二风机3；在低温段，通过第三风罩6将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风；在中温段换热：通过第二风罩5在中温段使用有机朗肯循环回收余热资源；在高温段换热：通过第一风罩4，在高温段利用余热锅炉回收热风热能。
2.根据权利要求1所述的回收冷却废气热能的方法，其特征是：由第一风罩4收集的热风温度为350℃-450℃，经余热锅炉与工质水换热产生375℃、2.06Mpa的过热水蒸气，推动汽轮机发电。
3.根据权利要求1所述的回收冷却废气热能的方法，其特征是：由第二风罩5收集热风的温度为250--350℃，经蒸发器与有机工质R245fa换热产生140℃、1.93Mpa的R245fa的过热蒸气，带动有机透平做功发电。
4.根据权利要求1所述的回收冷却废气热能的方法，其特征是：通过第三风罩6将环境温度下的空气，与环冷机内烧结矿换热后，温度升高至120--250℃，与锅炉及蒸发器排放废气混合，作为循环热风以备推动汽轮机发电和有机透平做功发电过程中的冷源所需。
5.根据权利要求1所述的回收冷却废气热能的方法，其特征是：利用水与有机工质的循环发电。
6.根据权利要求1所述的回收冷却废气热能的方法，其特征是：所述的循环热风过剩热风量大，温度150℃左右，可进行直接利用解冻混合物料。
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| CN (1) | CN101865609B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101988804A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-03-23 | 宁波钢铁有限公司 | 环冷机余热回收用于高炉矿、焦槽烘干的装置和方法 |
| CN103033063A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-10 | 北京世纪源博科技股份有限公司 | 烧结烟气余热回收方法 |
| CN104807334A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-07-29 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | 一种环冷机低温热废气的利用***及利用方法 |
| CN105021050A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种减少烧结环冷工序中低温烟气颗粒物排放的装置和方法 |
| CN106931792A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 环冷机废气综合利用的方法和装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1084632A (zh) * | 1993-05-08 | 1994-03-30 | 鞍山钢铁公司 | 利用冷却热烧结矿低温段废气解冻物料的工艺方法 |
| JP2000199685A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 気体排熱の回収装置 |
| CN101118125A (zh) * | 2007-09-14 | 2008-02-06 | 昆明阳光基业股份有限公司 | 一种冶炼烧结环冷余热回收发电设备和方法 |
| CN101403571A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-08 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种环冷机烟气再利用方法和***、及环冷机 |
-
2010
- 2010-06-18 CN CN201010202844.6A patent/CN101865609B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1084632A (zh) * | 1993-05-08 | 1994-03-30 | 鞍山钢铁公司 | 利用冷却热烧结矿低温段废气解冻物料的工艺方法 |
| JP2000199685A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 気体排熱の回収装置 |
| CN101118125A (zh) * | 2007-09-14 | 2008-02-06 | 昆明阳光基业股份有限公司 | 一种冶炼烧结环冷余热回收发电设备和方法 |
| CN101403571A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-08 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种环冷机烟气再利用方法和***、及环冷机 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 《上海交通大学学报》 20060831 魏东红等 废热源驱动的有机朗肯循环***变工况性能分析 第40卷, 第8期 2 * |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101988804A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-03-23 | 宁波钢铁有限公司 | 环冷机余热回收用于高炉矿、焦槽烘干的装置和方法 |
| CN101988804B (zh) * | 2010-12-09 | 2012-11-14 | 宁波钢铁有限公司 | 环冷机余热回收用于高炉矿、焦槽烘干的装置和方法 |
| CN103033063A (zh) * | 2012-12-28 | 2013-04-10 | 北京世纪源博科技股份有限公司 | 烧结烟气余热回收方法 |
| CN103033063B (zh) * | 2012-12-28 | 2016-05-18 | 北京世纪源博科技股份有限公司 | 烧结烟气余热回收方法 |
| CN105021050A (zh) * | 2014-04-30 | 2015-11-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种减少烧结环冷工序中低温烟气颗粒物排放的装置和方法 |
| CN104807334A (zh) * | 2015-05-13 | 2015-07-29 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | 一种环冷机低温热废气的利用***及利用方法 |
| CN106931792A (zh) * | 2015-12-30 | 2017-07-07 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 环冷机废气综合利用的方法和装置 |
| CN106931792B (zh) * | 2015-12-30 | 2019-10-01 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 环冷机废气综合利用的方法和装置 |
Also Published As
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